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Projektionsverfahren.
Zur vergrösserten Projektion undurchsichtiger ebener Objekte diente bisher in der Regel die
Episkopprojektion. Sie ist jedoch nur bei kleineren Objekten, die einer sehr starken Beleuchtung ausgesetzt werden können, durchführbar. Für eine Wiedergabe körperlicher Gegenstände ist die
Episkopprojektion überhaupt ungeeignet. Es ist auf die Weise z. B. nicht möglich, einen Versammlungsredner in stark vergrössertem Massstab auf einer Projektionsfläche sichtbar zu machen, um auch bei einem sehr grossen Zuhörerkreis die Wirkung des gesprochenen Wortes durch den Eindruck auf das
Auge zu unterstützen.
Eine Möglichkeit zur Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass der zu projizierende Gegenstand nach einem der aus der Fernsehtechnik bekannten Verfahren in Bildstreifen oder-punkte zerlegt und durch eine synehronlaufende Wiedergabevorrichtung wieder zusammengesetzt wird. Dabei werden zwischen den Zerleger und den Bildschreiber ein oder mehrere Verstärkungskanäle geschaltet. Dieses
Verfahren bedingt einen sehr grossen Aufwand wegen der erforderlichen Zerlegung. Eine Umgehung der Zerlegung dadurch, dass jedem Bildpunkt ein eigener Kanal zugeordnet wird, kommt ebenfalls wegen des grossen Aufwandes nicht in Frage.
Gemäss der Erfindung wird dasselbe Ziel mit wesentlich einfacheren Mitteln dadurch erreicht, dass das Objekt auf eine photoelektrische Fläche abgebildet wird und dass die Emissionsverteilung der photoelektrischen Fläche vorzugsweise verstärkt auf einen als Lichtrelais wirkenden Schirm übertragen wird. Das Grundprinzip dieses Verfahrens ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Gegenstand 1 wird durch eine Optik 2 auf die in der Röhre 3 befindliche Photokathode 4 abgebildet, deren Emission auf geeignete Weise auf den innerhalb der Röhre befindlichen Relaisschirm 5 abgebildet wird.
Der Relaisschirm wird mit einer Lichtquelle 6 über einen Kondensor 7 angestrahlt. Die durch den Schirm 5 tretende Lichtverteilung wird mit Hilfe der Projektionsoptik 8 über einen Spiegel 9 vergrössert auf die Projektionsfläche 10 abgebildet.
Da der Einfluss der Photoelektronen, wenn sie dem Relaisschirm unmittelbar zugeführt werden, vielfach zu gering sein bzw. eine übermässig starke Beleuchtung des Objekts erfordern wird, muss in diesen Fällen eine Verstärkung zwischengeschaltet werden. Diese Verstärkung erfolgt so, dass eine Aufteilung auf getrennte Übertragungskanäle nicht erforderlich ist. Es ist z. B. möglich, in einer Vakuumröhre abwechselnd eine Fluoreszenzschicht und eine Photokathode hintereinander anzuordnen und jedesmal die von der einen Fläche ausgehende Licht- bzw. Elektronenverteilung auf die nächste Fläche zu übertragen. Eine solche Anordnung besitzt jedoch einen schlechten Wirkungsgrad. Auch eine optische Rückkopplung, d. h. die Abbildung einer fluoreszierenden Schicht auf eine weiter vorn gelegene Photokathode dürfte hieran wenig ändern.
Die Verstärkung wird daher vorzugsweise durch Zwischenschaltung mehrerer sekundäremittierender Bildebenen vorgenommen. Die übersichtlichste Anordnung ergibt sich dabei, wenn mehrere elektronendurchlässige oderalsFolien ausgebildete Bildebenen parallel hintereinander geschaltet werden. Die Primärelektronen treffen dann von der einen Seite z. B. auf ein Netz oder Folie, während die Sekundärelektronen nach der andern Seite abgesaugt werden. Um die bildmässige Verteilung stets getreu zu übertragen, wird zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Bildebenen eine elktronenoptische Abbildung vorgenommen.
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Die Fig. 2 und 3 der Zeichnung zeigen hiefür je ein Ausfühiungsbeispiel. Die bereits an Hand der Fig. 1 erläuterten Bezugszeichen bezeichnen die entsprechenden Teile wie dort. Nach Fig. 2 wird der Gegenstand über einen Spiegel 18 auf die Photokathode abgebildet. In der Röhre sind fünf Verstärkungsnetze 11 und dahinter eine Verstärkungsfolie 12 vorgesehen. Die von der Folie 12 ausgehenden Elektronen gelangen auf den Relaisschirm 5, der im vorliegenden Fall ein veränderliches Spiegelungvermögen besitzt. Je nach der örtlichen Stärke des auftreffenden Elektronenstroms wird ein auf ihn gerichtetes Lichtbündel mehr oder weniger stark reflektieit.
Die von dem Schirm 5 ausgehende und über die Optik 8 und den Spiegel 9 auf die Leinwand projizierte Helligkeitsverteilung entspricht also in jedem Augenblick der auf der Photokathode 4 herrschenden Lichtverteilung.
Die Spannung zwischen den Verstärkungsnetzen wird so gewählt,. dass eine möglichst günstige
Vervielfachung eintritt. Auf die Folie 12 müssen die Elektronen mit einer höheren Geschwindigkeit auftreffen als auf die Netze, wenn gleichviel Sekundärelektronen je Primärelektron erzeugt werden sollen, da die in die Folie dringenden Elektronen vor der Sekundärelektioneneizeugung einen Teil ihrer Energie verlieren.
Die Folie 12 erfüllt in dieser Anordnung zwei weitere Aufgaben. Einmal schützt sie die Photokathode 4 vor dem Licht der Quelle 6, welche sonst die Bildkontraste verwischen oder völlig entstellen könnte. Zwischen der Folie 12 und der Röhrenwandung ist zum gleichen Zweck noch eine ringförmige, etwa in derselben Ebene liegende Blende 19 vorgesehen.
Ausserdem werden durch die Folie etwaige von dem vorletzten oder noch weiter zurückliegenden Netzen rührende Elektronen hoher Geschwindigkeit absorbiert oder zumindest abgebremst. Es wird auf diese Weise erreicht, dass auf den Schirm 5 nur Elektronen von im. wesentlichen gleicher Geschwindigkeit gelangen.
Die elektronenoptischeAbbildung zwischen den Elektroden 4, 11, 12 und 5 erfolgt in stets gleicher
Grösse, u. zw. mittels einer gleiehstromdurchflossenen Spule 13, die ein homogenes Magnetfeld im Innern der Röhre erzeugt. Der Relaisscbirm kann selbstverständlich'auch aus einer elektrooptischen Substanz oder einer Substanz mit veränderlicher Lichtdurchlässigkeit oder einem Raster oder einer Schicht von kleinen Lichtventilen usw. bestehen.
Es ist dabei im Prinzip gleichgültig, ob die Beeinflussung des Relaisschirms durch die Aufladung beim Elektronenaufprall, durch die Eiwärmung oder eine andere Wirkung eintritt-Wesentlich ist nur, dass er das Licht einer Projektionslichtquelle in eine Helligkeitsverteilung zu verwandeln gestattet, die stets der Verteilung der auf den Schirm fallenden Ele1. "tronendichte entspricht. Bei Verwendung einer elektrooptischen Substanz erfolgt die Bestrahlung selbstverständlich mit polarisieitem Licht.
Die Achse der Optik 8 ist bei dieser Anordnung zur Ebene des Schirms 5 geneigt. Es ist trotzdem eine scharfe Abbildung möglich, wenn auch die Projektionsfläche zur Achse des auffallenden Strahlenbündels geneigt angeordnet wird, wobei jedoch die Tiefenvergrösserung der Optik zu berücksichtigen ist. Eine etwa hiedureh entstehende Bildverzerrung kann gegebenenfalls durch eine entgegengesetzte Verzerrung bei der elektronenoptischen Abbildung innerhalb der Röhre. 3 ausgeglichen werden.
Bei der Anordnung nach Fig. 3 sind zwei Verstärkungsebenen 14 als Folien und eine dritte als Netz ausgebildet. Um auch in diesem Fall nur Elektronen bestimmter Geschwindigkeit auf den Schirm 5 zu richten, wird am Ende der Röhre eine Ablenkung vorgenommen. Zu diesem Zweck ist die Röhre dort gekrümmt ausgebildet und es ist ein magnetisches Ablenksystem 16 nach Art einer Helmholtz- spule vorgesehen. Es besteht aus zwei stromdurchflossenen, in parallelen Ebenen liegenden Ringen, von denen der eine oberhalb und der andere unterhalb der Röhre liegt. Die Bahnen sämtlicher vom Netz ausgehenden Elektronen werden dann gebogen und auf den Schirm 5 gerichtet. Die Elektronen hoher Geschwindigkeit fallen auf einen Wandbelag 17, können also die Abbildung nicht mehr beeinträchtigen.
Die Elektronenoptik besteht in diesem Falle aus elektrostatischen Linsen, die als unterbrochene Zylinder oder Wandbeläge 15 ausgebildet sind und mit den zugehörigen Folien bzw. Netzen auf gleichem Potential liegen können. Am rechten Ende kann die eine Linsenelektrode in den Wandbelag übergehen, der im Bedarfsfall schwarz ausgebildet wird.
Als Relaisschirm ist ein Schirm mit veränderlicher Durchlässigkeit vorgesehen. Der Kondensor 7 ist in diesem Fall hinter dem Schirm angebracht und unmittelbar auf die Röhrenwand gekittet. Eine Rückstrahlung vom Relaisschirm zur Kathode 4 lässt sich bei dieser Anordnung sogar dann vermeiden, wenn an Stelle der Folien 14 Netze vorgesehen sind, indem die Röhrenwandung so gewählt wird, dass jede Verbindungsgerade zwischen Photokathode und Relaissehirm. die Röhrenwandung schneidet.
Da bei einer mehrfachen Hintereinanderschaltung von gleichartigen sekundäremittierenden Netzen in jeder Stufe eine Verwischung eintritt, kann es zweckmässig sein, die Maschenweite in den höheren Stufen oder auch von Stufe zu Stufe kleiner zu wählen als in der oder den vorangehenden.
Es kann dann entweder die Zahl der Löcher je Quadratzentimeter grösser gewählt oder bei gleicher Lochzahl der Durchmesser der Öffnungen kleiner gemacht werden. Auf diese Weise wird die Unschärfe wesentlich herabgedrückt. Aus demselben Grunde kann es vorteilhaft sein, hinter einer Anzahl von Netzen eine oder mehrere Folien anzuordnen, da bei den letzteren die durch die Grösse der Netz- öffnungen bedingte Unschärfe fortfällt.
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EMI3.1